3D打印卡通玩偶设计

郎竹筠 余建

摘 要：3D打印作为一种新兴生产技术手段，因其快速、便捷等生产特质已被多个领域广泛运用。其中将3D打印技术运用在卡通玩偶的设计生产中，改变了传统制作卡通模型的生产方式，有效的实现设计生产一体化，为卡通形玩偶带来新的设计生产方法。

关键词：3D打印;卡通玩偶设计;“小蛋壳”卡通玩偶

基金项目：江苏省大学生创新创业“小蛋壳宠物手办3D打印工作室”（项目编号：201913963003Y）。

1 3D打印的趋势

随着互联网时代的到来，数字化技术得到不断发展，其中3D打印技术便是第三次工业革命中重要的数字化技术发明之一。3D打印是一种增材制造的技术，能够快速实现物体的生产制造，3D打印技术原理主要是在搭建数字模型的基础下，利用相关设备将材料直接转换成为固体物品，这样的技术可以展现出诸多特性。首先是快速化，由于可以通过堆叠等方式将复杂结构物体快速实现，相较于传统的工业生产技术来说，数字建模后可直接生产，减去了制作模具等时间，从而极大的降低了生产的周期和人工成本。其次是多样化，从技术模式角度看，3D打印具有多种“印刷”方式，根据材料的状态（主要是液态和粉末）不同来选择相应的实现模式，常见的3D打印技术类型有SLA技术、3DP技术以及FDM熔融层积成型术等。最后是个性化，伴隨着家用3D打印的出现，许多创意爱好者可以在家就能体验实物的生产制作过程，将自己的创意想法通过数字化建模及时有效进行修正，不受传统工艺的局限，将灵感创意最大限度的表现出来。

因其生产特性的优势，3D打印在多个领域中得到了广泛应用，这些技术快速融入到了日常生活生产等不同领域中，越来越受到各界的重视。在国外3D打印技术生产模式已经较为成熟，美国是3D打印技术的重要发展国家，在2012年美国的3D打印产品近70万件，在2013年美国政府还成立了增材制造的研究所并加强对3D技术的资金和技术的投入，到2016年该研究所已经培训出近7000名3D打印技术人员。除了美国之外，德国、英国都先后成立了相关的研发组织以此大量普及3D打印技术。2019年以色列研究人员利用了该技术成功研发出了“完整”心脏，尚属全球首例，这积极的证明了3D打印技术的无限潜力。在国内3D打印技术也在不断发展，2016年国务院印发的《“十三五”国家科技创新规划》中多次提到3D打印技术，李克强总理在国务院专题会议中也强调加快发展3D打印的问题。在政府的大力倡导下，围绕“3D+”形成的生态圈已经初具规模，3D打印不断深入国内多个领域，例如工业、教育、医疗等。但是国内3D打印技术专利还是主要存在于高校中，企业和市场的技术普及度不高，因此国内3D打印技术的日常化普遍应用还需要不断推进。

2 卡通玩偶设计与3D打印的结合

卡通形象的多样性带来了多种的组合方式和更加复杂的加工方式，在传统的生产加工中，特别是一些玩偶手办类都需要繁杂的制作工艺，需要在确定造型结构的基础后再分模制作，并且还要完善各个零件的准备才能开始组装物体，这样的制作过程难免会造成材料浪费和制作误差等问题。甚至在一般设计研发的过程中，从设计完成到样品制作也会有一段修改甚至是返工的过程。但是如果利用3D打印就可以避免传统设计制造带来的相关问题。首先3D打印基于3D建模可以在设计前期针对设计不合理的地方进行实时修改，防止在制作中途发现问题从而做到设计的精准化。其次在生产制作中，卡通玩偶设计对卡通形象的要求较高，特别是对已经具备知名度和群众基础的卡通形象更是如此，要把平面化的卡通形象准确的制作成立体物件，如果造型不准确、不精致、无细节，很容易造成消费者的反感和抵触心理，从而变成粗制滥造的“山寨货”，而3D打印技术针对数字模型中所提供的数据，将卡通形象最大限度的转换成三维的实物形象。除此之外，3D打印技术可以搭建起实现各种结构、特殊材料的创意桥梁，在创作角度中，它能够提供极大的创作空间，设计者不用去顾虑制作工艺的困难程度，只要利用合适的材料，将数据模型完整输入打印机中即可，整个过程只需要建模和打印两步，轻松直观的反应出卡通形象的最终面貌。3D打印的材质主要集中在塑料、金属等，十分适用一般的卡通形象玩偶设计，适合进行随身携带或者存储摆放。

3 “小蛋壳”卡通玩偶制作

本次项目基于大学生创业创新项目课题来实施，主要以“蛋壳”这一概念为核心，力求打造出可爱、治愈的卡通幼兽形象，整个设计主要表达出新生和希望，以此传递出正能量，从而打造出具有治愈属性的卡通形象。每个卡通形象都存在于不同蛋壳之中，这样的蛋壳设计既是本身形象的一部分又能够方便放置卡通玩偶，促使整个设计不仅具有视觉欣赏性又体现了设计的功能性。

基于对3D打印的了解与运用，项目以3D打印为技术支撑，很好的实现了设计生产一体化。本次“小蛋壳”卡通玩偶的设计路线主要分为三个步骤。1）绘制完成手绘稿后，利用3D建模软件将物体进行三维建模，在电脑中实现立体模型的直观展现。2）通过电脑修改尺寸和相关模型结构并利用相关软件对其进行模型切片处理，这个步骤要防止模型的破面和穿插，以防在打印过程中模型的损坏。确认无误后最后将文件输入进3D打印机中即可进行打印生产。在打印中要将蛋壳部分和卡通形象部分进行分别打印，以此方便实现蛋壳和卡通形象的手动搭配，从而强化整个玩偶设计的趣味性。3）打印成的白模形象应进行后期打磨处理，去除玩偶粗糙边缘以及多余部分，最后进行涂料上色才算完成。整个设计项目去除设计研究的周期外打印制作周期仅为两天。

4 总结

卡通玩偶通过利用3D技术快速实现生产，不仅缩短了卡通玩偶的传统制作周期，而且因3D打印技术的数字化生产特质，为卡通玩偶设计提供了更多创意空间。从中可以发现，将艺术与技术进行良好的结合，能够孕育出更加新颖有趣的设计表现，这必将未来设计的发展的新常态。

参考文献

[1]3D打印技术对视觉造型设计的影响[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2015.

[2]吴平.3D打印技术及其未来发展趋势[J].印刷质量与标准化，2014（1）.

[3]许力.3D打印在创意设计中的应用[J].设计（理论研究），2016.

作者简介

郎竹筠（1992-），女，汉，江苏苏州市人，艺术硕士，昆山登云科技职业学院，研究方向：艺术设计视觉传达设计。

余建（1999-），女，汉，贵州遵义人，昆山登云科技职业学院，研究方向：数字媒体艺术设计。